一种演示固体热胀冷缩的教学仪器的制作方法

本实用新型属于教学仪器技术领域，尤其涉及一种演示固体热胀冷缩的教学仪器。

背景技术：

热胀冷缩是物体的一种基本性质，物体在一般状态下，受热以后会膨胀，在受冷的状态下会缩小，大多数物体都具有这种性质。

热胀冷缩现象是小学科学的重要教学内容之一，通过教师演示物体热胀冷缩的实验，帮助学生认识热胀冷缩现象；使学生能够认识到热胀冷缩是物体的一种基本性质，物体在一般状态下，受热后会发生膨胀现象，在受冷后会发生收缩现象，大多数物体都具有这种性质这一科学结论。

传统的热胀冷缩实验有两种：1.铜球穿过圆环实验：手持铜球与圆环，先让铜球在圆环中通过数次，以示常温下铜球可以顺利通过圆环，然后将铜球放在酒精灯上加热5分钟，在持铜球去通过圆环，此时铜球因受热膨胀而不能通过圆环；用冷水将铜球冷却后，铜球又可以顺利通过圆环，由此说明铜球的热胀冷缩现象；但是这个实验的最大问题是铜球在酒精灯上烧的时间太长，教师手持铜球保持位置不变长达5分钟以上，操作难度大；此时老师的注意力在手上，不能关注学生，小学生自觉性差，容易造成课堂冷场或失控。2.金属线膨胀演示仪：金属棒被酒精灯加热后，由于长度发生伸长而推动指针偏转；这种实验装置采用了“杠杆放大原理”替代法，超出小学生的认知能力，小学生很难将指针的偏转与金属棒的膨胀之间的关系认识清楚，使实验教学效果不好。

因此，现有的小学科学课热胀冷缩实验仪普遍存在着：具有操作不便、耗费时间、效率低等问题，无法调动学生的积极性；所揭示物理现象和观察方式不符合小学生认知水平，实验教学效果差。

技术实现要素：

为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种演示固体热胀冷缩的教学仪器，操作简便，耗时较少，效率高，能够充分调动学生的积极性；所揭示物理现象和观察方式符合小学生认知水平，实验教学效果好。

为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种演示固体热胀冷缩的教学仪器，包括底座、支架Ⅰ、支架Ⅱ、膨胀杆、定位螺丝、间隙微调螺丝、电源电路、灯泡和蜂鸣器；所述支架Ⅰ和支架Ⅱ相对设置在所述底座上；所述间隙微调螺丝设置在所述支架Ⅰ上；所述膨胀杆横向穿过支架Ⅱ，所述膨胀杆的一端通过定位螺丝固定在支架Ⅱ，所述膨胀杆的另一端靠近支架Ⅰ并与间隙微调螺丝相对；

在所述底座内设置有电源电路，所述电源电路的正极电连接至间隙微调螺丝，所述电源电路的负极电连接至所述膨胀杆；在所述底座上设置灯泡和蜂鸣器，所述间隙微调螺丝、膨胀杆、灯泡和电源电路形成串联回路，所述蜂鸣器与灯泡并联。

进一步的是，在所述支架Ⅰ和支架Ⅱ之间的底座表面上设置有酒精灯固定槽；用于固定酒精灯，使酒精灯不会滑动。

进一步的是，所述膨胀杆为金属杆。

进一步的是，所述电源电路包括蓄电池、逆变控制器和电源接口，所述蓄电池分别连接至正极电线和正极电线，且所述蓄电池还连接至逆变控制器；所述电源接口分别连接至逆变控制器和外部电源；通过蓄电池为设备供电，便于携带；当蓄电池电量不足时可以外接电源供电或为蓄电池充电。

采用本技术方案的有益效果：

简化了实验演示的繁琐操作，这对提高实验演示观察效果、缩短实验时间、提高实验演示成功率都具有明显作用；操作简便，耗时较少且效率高；

能够充分调动学生的积极性；所揭示物理现象和观察方式符合小学生认知水平，实验教学效果好。

附图说明

图1为本实用新型的一种演示固体热胀冷缩的教学仪器的结构示意图；

图2为本实用新型的一种演示固体热胀冷缩的教学仪器的电路示意图；

图3为本实用新型中电源电路的结构示意图；

其中，1是底座，2是支架Ⅰ，3是支架Ⅱ，4是定位螺丝，5是间隙微调螺丝，6是膨胀杆，7是灯泡，8是蜂鸣器。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，参见图1和图2所示，一种演示固体热胀冷缩的教学仪器，包括底座1、支架Ⅰ2、支架Ⅱ3、膨胀杆6、定位螺丝4、间隙微调螺丝5、电源电路9、灯泡7和蜂鸣器8；所述支架Ⅰ2和支架Ⅱ3相对设置在所述底座1上；所述间隙微调螺丝5设置在所述支架Ⅰ2上；所述膨胀杆6横向穿过支架Ⅱ3，所述膨胀杆6的一端通过定位螺丝4固定在支架Ⅱ3，所述膨胀杆6的另一端靠近支架Ⅰ2并与间隙微调螺丝5相对；

在所述底座1内设置有电源电路9，所述电源电路9的正极电连接至间隙微调螺丝5，所述电源电路9的负极电连接至所述膨胀杆6；在所述底座1上设置灯泡7和蜂鸣器8，所述间隙微调螺丝5、膨胀杆6、灯泡7和电源电路9形成串联回路，所述蜂鸣器8与灯泡7并联。

作为上述实施例的优化方案，在所述支架Ⅰ2和支架Ⅱ3之间的底座1表面上设置有酒精灯固定槽；用于固定酒精灯，使酒精灯不会滑动。

作为上述实施例的优化方案，所述膨胀杆6为金属杆。

作为上述实施例的优化方案，如图3所示，所述电源电路9包括蓄电池、逆变控制器和电源接口，所述蓄电池分别连接至正极电线和正极电线，且所述蓄电池还连接至逆变控制器；所述电源接口分别连接至逆变控制器和外部电源；通过蓄电池为设备供电，便于携带；当蓄电池电量不足时可以外接电源供电或为蓄电池充电。

为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：

将膨胀杆6穿过支架Ⅱ3上的通孔，调整膨胀杆6位置使其与支架Ⅰ2的间隙微调螺丝5距离0.5毫米，旋紧定位螺；

调整间隙微调螺丝5刚好与膨胀杆6接触，此时灯泡7亮起、蜂鸣器8发出声音；

旋松间隙微调螺丝5不超过四分之一圈，灯泡7熄灭，蜂鸣器8停止发声；

将酒精灯放到底座1上对膨胀杆6加热；加热一段时间后，灯泡7亮起，蜂鸣器8发出声音，说明膨胀杆6受热膨胀；

移开酒精灯，一分钟左右，灯泡7熄灭，蜂鸣器8停止发声，说明膨胀杆6遇冷收缩。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。